2009屆蘇北十校期末聯(lián)考高三物理試題
一、單項選擇題:本題共5小題,每小題3分,共15分,每小題只有一個選項符合題意.
1.一對作用力與反作用力做的總功為W,總沖量為I,下列說法正確的是 ( )
A.W一定等于零,I不一定等于零 B.W可能不等于零,I一定等于零
C. W和I一定都等于零 D. W和I可能都不等于零
2.等量異種點(diǎn)電荷的連線和其中垂線如圖所示,現(xiàn)將一個帶負(fù)電的檢驗電荷先從圖中a點(diǎn)沿直線移到b點(diǎn),再從b點(diǎn)沿直線移到c點(diǎn),則檢驗電荷在此全過程中 ( )
A.所受電場力的方向?qū)l(fā)生改變
B.所受電場力的大小恒定
C.電勢能一直減小
D.電勢能先不變后減小
3.繞有線圈的鐵芯直立在水平桌面上,鐵芯上套著一個鋁環(huán),線圈與電源、電鍵相連,如圖所示.閉合電鍵的瞬間,鋁環(huán)跳起一定高度.保持電鍵閉合,下面哪一個現(xiàn)象是正確的 ( )
A.鋁環(huán)停留在這一高度,直到斷開電鍵鋁環(huán)回落
B.鋁環(huán)不斷升高,直到斷開電鍵鋁環(huán)回落
C.鋁環(huán)回落,斷開電鍵時鋁環(huán)又跳起
D.鋁環(huán)回落,斷開電鍵時鋁環(huán)不再跳起
4.如圖所示,L1和L2是輸電線,甲是電壓互感器,乙是電流互感器.若已知變壓比為1 000:1,變流比為100:1,并且知道電壓表示數(shù)為220V,電流表示數(shù)為
A.2.2X103 W B.2.2X10-2W
C 2.2X108 W D.2.2X104W
5.如圖所示,A、B是兩只相同的齒輪,A被固定不能轉(zhuǎn)動.若B齒輪繞A齒輪運(yùn)動半周,到達(dá)圖中C的位置,則齒輪上所標(biāo)出的豎直向上的箭頭所指的方向是 ( )
A.豎直向上 B.豎直向下 C.水平向左 D。水平向右
二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分.
6.在高緯度地區(qū)的高空,大氣稀薄,常出現(xiàn)五顏六色的弧狀、帶狀或幕狀的極其美麗壯觀的發(fā)光現(xiàn)象,這就是我們常說的“極光”.“極光”是由太陽發(fā)射的高速帶電粒子受地磁場的影響,進(jìn)入兩極附近時,撞擊并激發(fā)高空中的空氣分子和原子引起的.假如我們在北極地區(qū)忽然發(fā)現(xiàn)正上方的高空出現(xiàn)了射向地球的、沿順時針方向生成的紫色弧狀極光(顯示帶電粒子的運(yùn)動軌跡).則關(guān)于引起這一現(xiàn)象的高速粒子的電性及弧狀極光的彎曲程度的說法中,正確的是 ( )
A.高速粒子帶負(fù)電
B.高速粒子帶正電
C.軌跡半徑逐漸減小
D.軌跡半徑逐漸增大
7.某同學(xué)將一直流電源的總功率PE、輸出功率PR和電源內(nèi)部的發(fā)熱功率Pr隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標(biāo)上,如圖中的a、b、c所示.以下判斷正確的是 ( )
A.直線a表示電源的總功率
B.曲線c表示電源的輸出功率
C.電源的電動勢E=3V,內(nèi)電阻r=1Ω
D.電源的最大輸出功率Pm=9W
8.鐵道部決定在前3次火車提速的基礎(chǔ)上再實行兩次大提速,旅客列車在
A.機(jī)車的功率可保持不變 B.機(jī)車的功率必須增大
C.鐵路轉(zhuǎn)彎處的路基坡度應(yīng)加大 D。鐵路轉(zhuǎn)彎處的路基坡度應(yīng)減小
9.如圖所示,勻強(qiáng)磁場的方向垂直于電路所在平面,導(dǎo)體棒與電路接觸良好.當(dāng)導(dǎo)體棒ab在外力F作用下從左向右做勻加速直線運(yùn)動時,若不計摩擦和導(dǎo)線的電阻,整個過程中,燈泡L未被燒毀,電容器C未被擊穿,則該過程中 ( )
A.感應(yīng)電動勢將變大
B.電容器C的上極板帶負(fù)電
C.電容器兩極板間的電場強(qiáng)度將減小
D.燈泡的亮度變大
三、簡答題:本題共4小題,共23分.把答案填在答題卡相應(yīng)的橫線上或按題目要求作答.
10. (6分)用金屬絲制成的線材(如鋼絲、鋼筋)受到拉力會伸長。十七世紀(jì)英國物理學(xué)家胡克發(fā)現(xiàn);金屬絲或金屬桿在彈性限度內(nèi)它的伸長與拉力成正比,這就是著名的胡克定律。這一發(fā)現(xiàn)為后人對材料的研究奠定了重要基礎(chǔ)。現(xiàn)有一根用新材料制成的金屬桿,長為
測試結(jié)果表明線材受拉力作用后其伸長與材料的長度成 比,與材料的橫截面積成 比;上述金屬細(xì)桿承受的最大拉力為 N.
11.(11分)某同學(xué)設(shè)計了一個如圖a所示的實驗電路,用以測定電源電動勢和內(nèi)阻,使用的實驗器材為:待測干電池組(電動勢約3V)、電流表(量程0.
(1)該同學(xué)按圖a連線,通過控制開關(guān)狀態(tài),測得電流表內(nèi)阻約為0.20Ω.該測量產(chǎn)生誤差的原因是 .
(2)簡要寫出利用圖a所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實驗步驟:
① ;
② ;
(3)圖b是由實驗數(shù)據(jù)繪出的1/I-R圖像,由此求出待測干電池組的電動勢E= V、內(nèi)阻 r= Ω?(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
12.如圖所示,MN是暗室墻上的一把直尺,一束寬度為a的平行白光垂直射向MN.現(xiàn)將一橫截面積是直角三角形(頂角A為300)的玻璃三棱鏡放在圖中虛線位置,且使其截面的直角邊AB與MN平行,則放上三棱鏡后,射到直尺上的光將 ( )
A.被照亮部分下移
B.被照亮部分的寬度不變
C.上邊緣呈紫色,下邊緣呈紅色
D。上邊緣呈紅色,下邊緣呈紫色
13.如圖所示,一簡諧橫波在x軸上傳播,軸上a、b兩點(diǎn)相距l(xiāng)
A.波一定沿x軸正方向傳播
B.波長可能是
C.周期可能是0.5s
D.波速可能是
四、計算或論述題:本題共4小題,共66分.解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,只寫出最后答案的不能得分,有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值的單位.
14.(16分)如圖所示,長度為L的輕桿上端連著一質(zhì)量為m的體積可忽略的小重物B.桿的下端用鉸鏈固接于水平面上的A點(diǎn).同時,置于同一水平面上的立方體C恰與B接觸,立方體C的質(zhì)量為M.今做微小的擾動,使桿向右傾倒,設(shè)B與C、C與水平面間均無摩擦,而B與C剛脫離接觸的瞬間,桿與地面夾角恰好為π/6.求B與C的質(zhì)量之比m/M。
15.(16分)一有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域如圖甲所示,質(zhì)量為m、電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別為L和
16.(16分)如圖所示,用半徑為0.
(1)通過分析計算,說明鐵板將如何運(yùn)動?
(2)加工一塊鐵板需要多少時間?
(3)加工一塊鐵板電動機(jī)要消耗多少電能?(不考慮電動機(jī)自身的能耗)
17.(18分)如圖所示,質(zhì)量均為m、電荷量均為q的帶負(fù)電的一簇粒子從P1(一a,0)點(diǎn)以相同的速率vo在xOy平面內(nèi)朝x軸上方的各個方向射出(即0<θ≤π),不計重力及粒子間的相互作用,且已知a足夠大.
(1)試在圖中的適當(dāng)位置和區(qū)域加一垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,使這簇帶電粒子通過該磁場后都沿平行于x軸方向運(yùn)動.在圖中定性畫出所加的最小磁場區(qū)域邊界的形狀和位置.
(2)試在圖中的某些區(qū)域再加垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,使從Pl點(diǎn)發(fā)出的這簇帶電粒子通過磁場后都能通過P2(a,0)點(diǎn).
要求:①說明所加磁場的方向,并在圖中定性畫出所加的最小磁場區(qū)域邊界的形狀和位置;
②定性畫出沿圖示vo方向射出的帶電粒子運(yùn)動的軌跡;
③寫出所加磁場區(qū)域與xOy平面所成截面邊界的軌跡方程.
選擇題
1
2
3
4
5
6
7
8
9
B
D
D
C
A
BC
ABC
BC
AD
三、簡答題:
10、正、反、10000
11、(1)并聯(lián)電阻箱后線路總電阻減小,從而造成總電流增大。
(2)① 調(diào)節(jié)電阻箱R,斷開開關(guān)K,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
②斷開開關(guān)K,再調(diào)節(jié)電阻箱R,將開關(guān)S接D,記錄電阻箱的阻值和電流表示數(shù);
(3)2.85;2.37
12、AD 13、BD
四、計算題:
14、解:根據(jù)題意,當(dāng)B與C剛脫離接觸的瞬間,C的水平速度達(dá)到最大,水平方向的加速度
為零,即水平方向的合外力為零.由于小球此時僅受重力和桿子作用力,而重力是豎直向下的,
所以桿子的作用力必為零.列以下方程:
mgsinθ=mv2/L,(3分)
vx=vsinθ,(2分)
vc=vx,(1分)
mgL(1―sinθ)=mv2/2+Mvc2/2(1分)
解以上各式得m/M=1/4(4分)
15.解:(1)由v-t圖可知道,剛開始,t=0時刻.線圈加速度為a=v0/t1?
此時感應(yīng)電動勢ε=ΔФ/Δt=ΔBL2/Δt,I=ε/R=ΔBL2/(ΔtR)
線圈此刻所受安培力為F=BIL=BΔBL3/(ΔtR)=ma,得到ΔB/Δt=mv0R/(B0t
(2)線圈t2時刻開始做勻速直線運(yùn)動,有兩種可能:
a.線圈沒有完全進(jìn)入磁場,磁場就消失,所以沒有感應(yīng)電流,回路電功率P=0.(3分)
b.磁場沒有消失,但線圈完全進(jìn)入磁場,盡管有感應(yīng)電流.所受合力為零,同樣做勻速直線運(yùn)動P=ε2/R=(2ΔBL2/Δt)2/R=
16.解:(1)開始砂輪給鐵板向前的滑動摩擦力F1=μ1FlN=0.3X100N=30N.
工作臺給平板的摩擦阻力F2=μ
鐵板先向右做勻加速直線運(yùn)動a=(F1-F2)/m=
加速過程鐵板達(dá)到的最大速度vm=ωR=5X0.
這一過程鐵板的位移Sl=vm/
此后砂輪給鐵板的摩擦力將變?yōu)殪o摩擦力Fl,,F(xiàn)l’=F2,鐵板將做勻速運(yùn)動.
即整個過程中鐵板將先做加速度a=lm/s2的勻加速運(yùn)動,然后做vm=
(2)在加速運(yùn)動過程中,由vm=at1得t1=2s,
勻速運(yùn)動過程的位移為s2=L―s1=0.
所以加工一塊鐵板所用的時間為T=t1+t2=2.4s.(4分)
(3)E=ΔEk+Q1+Q2=136J.(4分)
17.(15分)解:(1)設(shè)帶電粒子從A點(diǎn)離開磁場區(qū)域,A點(diǎn)坐標(biāo)為(x、y),粒子旋轉(zhuǎn)的半徑為R,旋轉(zhuǎn)的圓心在C點(diǎn),旋轉(zhuǎn)圓心角為α,則x=一a+Rsinα,y= R―Rcosα,(4分)
解得(x+a)2+(y一R)2=R2.(2分)
可見,所加磁場的邊界的軌跡是一個以(一a,R)為圓心,半徑為R=mVo/Bq的圓.該圓位于x軸上方且與P1點(diǎn)相切.(1分)
(2)根據(jù)對稱性可得出在P2處所加的磁場最小區(qū)域也是圓,(1分)
同理可求得其方程為(x-a)2+(y一R)2=R2 (2分)
圓心為(a,R),半徑為R=mVo/Bq,該圓位于x軸上方且與P2點(diǎn)相切;(2分)
根據(jù)左手定則判斷,磁場方向垂直于xOy平面向里;(1分)
沿圖示v0方向射出的帶電粒子運(yùn)動的軌跡如圖所示.(2分)
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